JP2013189326A - Method for manufacturing cover glass for electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
携帯機器(携帯型電子機器)の表示画面や内部基板のカバー部材として用いられる携帯機器用カバーガラスと、ポインティングデバイスなどのタッチセンサにおける内部基板のカバー部材として用いられるタッチセンサ用カバーガラスとを含む電子機器用カバーガラスの製造方法および製造装置に関する。 Includes a cover glass for a portable device used as a display member for a portable device (portable electronic device) or a cover member for an internal substrate, and a cover glass for a touch sensor used as a cover member for the internal substrate in a touch sensor such as a pointing device. The present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing apparatus for a cover glass for electronic equipment.
電子機器としての例えば携帯機器の表示画面や回路基板等を保護することを主目的として、携帯機器用カバーガラスが用いられている。近年、携帯機器の薄型化や高機能化に加え、様々な形状の携帯機器の筐体及び表示画面に対応すべく、様々な形状及び機能を有する携帯機器用カバーガラスが作製されている。 For example, a cover glass for a portable device is used mainly for protecting a display screen, a circuit board, and the like of the portable device as an electronic device. In recent years, cover glasses for mobile devices having various shapes and functions have been produced in order to correspond to the casings and display screens of mobile devices having various shapes in addition to thinning and high functionality of the mobile devices.
例えば、携帯機器の表示画面近傍に設けられたスピーカまたはマイクの音声入出力用の孔を有する携帯機器用カバーガラスを作製する場合、携帯機器用カバーガラスの母材である板状ガラスの主表面に対して、孔のパターンに対応したマスキングを施した後にエッチングを行う。これにより、所望の形状の孔を携帯機器用カバーガラスに形成することができる。 For example, when producing a cover glass for a portable device having a voice input / output hole for a speaker or microphone provided in the vicinity of the display screen of the portable device, the main surface of the plate glass that is the base material of the cover glass for the portable device On the other hand, etching is performed after masking corresponding to the hole pattern. Thereby, the hole of a desired shape can be formed in the cover glass for portable devices.
板状ガラス等のガラスに対してマスキングを施す方法としては、例えば、スクリーン印刷法、ラミネートフィルム加工法(以下、フィルム貼着法)及びレジスト塗布フォトリソグラフィ法等が知られている(特許文献1)。ここで、フィルム貼着法とは、片面に粘着層が設けられたマスキングフィルムを所望のパターンに形成し、このマスキングフィルムをガラスの表面に貼り付ける方法である。また、レジスト塗布フォトリソグラフィ法とは、フォトレジスト(感光性レジスト)からなるレジスト層をガラスの表面に塗布した後に露光及び現像を行って、所望のパターンを形成する方法である。 As a method for masking glass such as plate glass, for example, a screen printing method, a laminate film processing method (hereinafter, film sticking method), a resist coating photolithography method, and the like are known (Patent Document 1). ). Here, the film sticking method is a method in which a masking film provided with an adhesive layer on one side is formed into a desired pattern, and this masking film is attached to the surface of glass. The resist coating photolithography method is a method of forming a desired pattern by applying a resist layer made of a photoresist (photosensitive resist) to the surface of glass and then performing exposure and development.
しかしながら、フィルム貼着法を用いてマスキングを施す場合には、微細なパターンを形成することが困難であるため、高い寸法精度(例えば5〜20μm程度)が要求される孔や溝等を形成することが困難であった。 However, when masking is performed using a film sticking method, it is difficult to form a fine pattern, so holes and grooves that require high dimensional accuracy (for example, about 5 to 20 μm) are formed. It was difficult.
一方、レジスト塗布フォトリソグラフィ法を用いてマスキングを施す場合には、フィルム貼着法と比較して、微細な孔や溝等を形成することが可能である。しかしながら、フォトレジストの材料は高価であるため、フォトレジストを用いて携帯機器用カバーガラスの外形全体のパターンを形成する場合には、携帯機器用カバーガラスの製造コストが嵩むという問題が生じていた。特に、携帯機器用カバーガラスが、大型の表示画面を有する携帯機器に設けられる場合には、携帯機器用カバーガラスの外形全体のパターンを形成するために必要なフォトレジストの全面積のうち高い寸法精度が不要な部分の面積が大きく形成されることから、この問題が顕在化している。さらに携帯機器用カバーガラスの形状が孔のない場合、高い寸法精度が不要な部分の面積がさらに大きくなる傾向がある。なお、このような問題は、携帯機器用カバーガラスのみならず、タッチセンサ用カバーガラスでも生じる。 On the other hand, when masking is performed using a resist coating photolithography method, it is possible to form fine holes, grooves, and the like as compared with the film sticking method. However, since the material of the photoresist is expensive, when the pattern of the entire outer shape of the cover glass for portable devices is formed using the photoresist, there is a problem that the manufacturing cost of the cover glass for portable devices is increased. . In particular, when the cover glass for a mobile device is provided in a mobile device having a large display screen, the higher dimension of the total area of the photoresist necessary for forming a pattern of the entire outer shape of the cover glass for the mobile device. This problem has become apparent because the area of the portion that does not require accuracy is formed large. Furthermore, when the shape of the cover glass for portable devices does not have a hole, the area of a portion that does not require high dimensional accuracy tends to be further increased. Such a problem occurs not only in the cover glass for portable devices but also in the cover glass for touch sensors.
そこで、本発明は、電子機器用カバーガラスの寸法精度を維持しつつ、電子機器用カバーガラスの製造コストを低減することができる電子機器用カバーガラスの製造方法を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the manufacturing method of the cover glass for electronic devices which can reduce the manufacturing cost of the cover glass for electronic devices, maintaining the dimensional accuracy of the cover glass for electronic devices.
本発明の態様は、電子機器用カバーガラスの製造方法である。
前記製造方法は、
板状ガラスをエッチングして、電子機器用カバーガラスの形状を形成するための加工パターンに沿って前記板状ガラスを溶解することにより電子機器用カバーガラスの形状のガラス基板を得るエッチング工程を含む電子機器用カバーガラスのガラス基板の製造方法であって、
前記エッチング工程での非溶解領域の少なくとも一部を覆うように、非感光性及び耐エッチング性を有する材料からなる非感光性レジスト層を前記板状ガラスの主表面に形成する非感光性レジスト層形成工程と、
前記エッチング工程での溶解領域を含む領域を覆いかつ前記非感光性レジスト層と隣接するように、前記板状ガラスの主表面に感光性レジスト層を形成する感光性レジスト層形成工程と、
前記感光性レジスト層に対して露光及び現像を行うことにより、前記加工パターンを前記感光性レジスト層に形成するパターニング工程と、
前記パターニング工程の後に行われる前記エッチング工程と、を含む。
The aspect of this invention is a manufacturing method of the cover glass for electronic devices.
The manufacturing method includes:
An etching step of etching the plate glass to obtain a glass substrate in the shape of the cover glass for electronic equipment by dissolving the plate glass along a processing pattern for forming the shape of the cover glass for electronic equipment A method of manufacturing a glass substrate for a cover glass for electronic equipment,
A non-photosensitive resist layer which forms a non-photosensitive resist layer made of a material having non-photosensitivity and etching resistance on the main surface of the plate-like glass so as to cover at least a part of the non-dissolved region in the etching step Forming process;
A photosensitive resist layer forming step of forming a photosensitive resist layer on the main surface of the sheet glass so as to cover a region including the dissolved region in the etching step and to be adjacent to the non-photosensitive resist layer;
A patterning step of forming the processed pattern on the photosensitive resist layer by exposing and developing the photosensitive resist layer;
And the etching step performed after the patterning step.
上記製造方法において、前記非感光性レジスト層及び前記感光性レジスト層の一方の縁部は、他方に重なるように設けられる、ことが好ましい。 In the said manufacturing method, it is preferable that one edge part of the said non-photosensitive resist layer and the said photosensitive resist layer is provided so that it may overlap with the other.
上記製造方法において、前記感光性レジスト層形成工程では、前記感光性レジスト層を前記板状ガラスの一方の主表面に格子状に形成し、前記エッチング工程では、前記一方の主表面の領域のうち前記非感光性レジスト層に覆われた領域をそれぞれ含むように、複数の前記ガラス基板の外形を形成する、ことが好ましい。 In the manufacturing method, in the photosensitive resist layer forming step, the photosensitive resist layer is formed in a lattice shape on one main surface of the sheet glass, and in the etching step, the region of the one main surface It is preferable to form a plurality of outer shapes of the glass substrates so as to respectively include regions covered with the non-photosensitive resist layer.
上記製造方法において、前記感光性レジスト層形成工程は、前記非感光性レジスト層形成工程の前に行われることが好ましい。
また、上記製造方法において、前記非感光性レジスト層形成工程が、前記感光性レジスト層形成工程の前に行われてもよい。
In the manufacturing method, the photosensitive resist layer forming step is preferably performed before the non-photosensitive resist layer forming step.
In the above manufacturing method, the non-photosensitive resist layer forming step may be performed before the photosensitive resist layer forming step.
上記製造方法において、前記非感光性レジスト層は、アクリル樹脂(PMMA)、エポキシ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリイミド樹脂を主成分とするレジストあるいはフィルムからなり、前記感光性レジスト層は、アクリル樹脂(PMMA)を主成分とするフォトレジストからなる、ことが好ましい。 In the manufacturing method, the non-photosensitive resist layer is made of a resist or a film mainly composed of acrylic resin (PMMA), epoxy resin, polypropylene resin, polyvinyl chloride resin, polyethylene resin, polyimide resin, and the photosensitive resist layer. The layer is preferably made of a photoresist mainly composed of acrylic resin (PMMA).
本発明によれば、寸法精度の良好な電子機器用カバーガラスの製造コストを低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing cost of the cover glass for electronic devices with favorable dimensional accuracy can be reduced.
(1)本実施形態の携帯機器用カバーガラス
本実施形態の携帯機器用カバーガラス(以下、カバーガラスという)の構成について図1〜図3を参照して説明する。図1は本実施形態のカバーガラスの斜視図、図2はカバーガラスに用いられるガラス基板の平面図、図3は図2に示すA−A線に沿う断面図である。なお、以下では、電子機器用カバーガラスとして、携帯機器用カバーガラスについて説明するが、本発明は、タッチセンサにおける内部基板のカバー部材として用いられるタッチセンサ用カバーガラスにも適用することができる。
(1) The cover glass for portable devices of this embodiment The structure of the cover glass for portable devices of this embodiment (henceforth a cover glass) is demonstrated with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of a cover glass of the present embodiment, FIG. 2 is a plan view of a glass substrate used for the cover glass, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. In the following, a cover glass for a portable device will be described as a cover glass for an electronic device, but the present invention can also be applied to a cover glass for a touch sensor used as a cover member for an internal substrate in the touch sensor.
本実施形態のカバーガラスは、例えば、表示画面に対する操作入力(タッチパネル機能としての操作入力)が可能な携帯機器、特に携帯電話機、PDA、デジタルスティルカメラ、ビデオカメラ、またはスレートPC等の携帯機器の表示画面や回路基板等を保護するために用いられる。このため、カバーガラスは、落下あるいは表示画面への操作入力に対する仕様を満足させるべく、薄く且つ高い強度を有するガラスである必要があることから、イオン交換処理による化学強化がなされていることが好ましい。 The cover glass of the present embodiment is, for example, a portable device capable of performing an operation input (operation input as a touch panel function) on a display screen, particularly a portable device such as a mobile phone, a PDA, a digital still camera, a video camera, or a slate PC. Used to protect display screens and circuit boards. For this reason, the cover glass needs to be thin and high-strength glass in order to satisfy the specifications for dropping or operating input to the display screen. Therefore, it is preferable that the cover glass is chemically strengthened by ion exchange treatment. .
図1〜図3に示すように、本実施形態のカバーガラスは板状に形成されており、カバーガラスを構成するガラス基板10の主表面(後述する第1主表面11及び第2主表面12)は、例えば、長手方向の寸法が8〜16cm、短手方向の寸法が4〜8cmの略矩形状に形成されている。なお、ガラス基板10の主表面の形状は、略矩形状あるいは矩形状に限られず、各種携帯機器の形状や構造等に応じて適宜変更してもよい。
As shown in FIGS. 1-3, the cover glass of this embodiment is formed in plate shape, and the main surface (the 1st
ガラス基板10の板厚Tは特に限定されないが、カバーガラスを利用する各種携帯機器の重量増大の抑制や、携帯機器の薄型化の観点から、通常は、1mm以下であることが好ましく、0.7mm以下であることがより好ましい。なお、板厚Tの下限値は、カバーガラスの機械的強度を確保する観点から、0.2mm以上とすることが好ましい。
The thickness T of the
ガラス基板10は、携帯機器の筐体に、携帯機器の表示画面を覆うように取り付け可能に形成されている。ガラス基板10は、携帯機器の筐体に取り付けられたときに携帯機器の外側に面する第1主表面11と、携帯機器の表示画面に取り付けられたときに携帯機器の表示画面に面する第2主表面12とを有している。なお、カバーガラスを携帯機器の筐体に取り付ける際の位置ずれを抑制し適正に嵌合するために、第1主表面11及び第2主表面12の外周は、後述するパターニング工程において、高い寸法精度(例えば5〜20μm程度)でパターン形成されていることが好ましい。
The
第1主表面11及び第2主表面12は、図3に示すように、ガラス基板10の板厚方向(図中Z方向)に互いに対向している。第1主表面11は、中央部11a(図2において破線で囲まれた部分)と、周縁部11b(図2において第1主表面11のうち中央部11a以外の部分)とを有している。中央部11aは、カバーガラスが携帯機器の筐体に取り付けられたときに、携帯機器の表示画面の表示領域と重なる部分である。中央部11aの形状及び位置は、表示画面の表示領域の形状及び位置等に応じて適宜変更されてもよい。また、第2主表面12は、第1主表面11と同様に、中央部12a及び周縁部12b(何れも図3に示す)を有している。なお、各主表面11,12の中央部11a,12aは、表示画面の表示領域と重なる部分であるため、形状および孔加工を要しない。このため、中央部11a,12aは、パターニング工程において、各主表面11,12の外周等と同程度の寸法精度でパターン形成されなくてもよい。
As shown in FIG. 3, the first
第1主表面11の周縁部11bには、例えばスピーカまたはマイクの音声入出力用の孔13が設けられている。孔13は、図3に示すように、ガラス基板10を板厚方向に貫通するように形成されている。孔13の配置位置は、例えばスピーカまたはマイクの配置位置に応じて適宜変更してもよい。なお、ガラス基板10が携帯機器の筐体に取り付けられる際に、スピーカまたはマイクと孔13との間で位置ずれが生じるのを抑制するために、孔13は、パターニング工程において、高い寸法精度でパターン形成されていることが好ましい。
The
また、孔13の開口面13a(第1主表面11あるいは第2主表面12と同一平面をなす面)の形状は、携帯機器の筐体表面におけるスピーカまたはマイクの形状等に応じて適宜変更してもよい。
In addition, the shape of the opening
第1主表面11の周縁部11bあるいは第2主表面12の周縁部12bには、ガラス基板10に入射しようとする光を遮蔽するための遮蔽部(図示省略)が設けられてもよい。遮蔽部を設ける場合には、例えば、塗料を多層に積層することにより遮蔽部を形成してもよい。
A shielding part (not shown) for shielding light that is about to enter the
さらに、ガラス基板10には、一対の主表面11,12のうち一方の主表面から他方の主表面に向かって窪む凹部(溝を含む)が設けられてもよい。この凹部は、例えば、携帯機器の筐体と嵌合するためのものであってもよいし、遮蔽部やタッチパネル用モジュール等を設けるためのものであってもよい。また、凹部は、当該一方の主表面からガラス基板10の側面(外周端面)に亘って切り欠き状に形成されてもよいし、ガラス基板10の側面から当該一方の主表面の面方向内側に間隔をおいて形成されてもよい。また凹部は携帯機器の表側から見たときに文字または図形として認識しうる凹部、或いは携帯機器の表側から触れたときに認識しうる凹部でもよい。
Furthermore, the
ガラス基板10の一対の主表面11,12のそれぞれには、後述する化学強化によって所定厚さの圧縮応力層が形成されてもよい。この圧縮応力層は、ガラス基板10を構成するガラス材料に元々含まれるアルカリ金属の一部を、よりイオン半径の大きなアルカリ金属に置換した変質層である。例えば、本実施形態のガラス基板10を構成するガラス材料に含まれるナトリウムイオンまたはカリウムイオンに置換される。
A compressive stress layer having a predetermined thickness may be formed on each of the pair of
本実施形態のガラス基板10は、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラス等で構成されていることが好ましい。中でも、ガラス基板10は、SiO2と、Al2O3と、Li2OおよびNa2Oから選択される少なくとも1種のアルカリ金属酸化物と、を含むアルミノシリケートガラスで構成されていることが好ましい。
The
(2)実施形態のカバーガラスの製造方法
次に、本実施形態のカバーガラスの製造方法について図4〜図6を参照して説明する。図4(a)は板状ガラスの平面図、図4(b)はフォトレジスト層形成工程後の板状ガラスの平面図、図5(a)〜(c)は図4(b)に示した板状ガラスに対してレジストパターン及び非感光性レジスト層を形成する工程を順に示す要部拡大図、図6(a)〜(c)はエッチングを利用してガラス基板の外形を形成する工程を順に示す断面図である。
(2) Manufacturing method of cover glass of embodiment Next, the manufacturing method of the cover glass of this embodiment is demonstrated with reference to FIGS. 4 (a) is a plan view of the sheet glass, FIG. 4 (b) is a plan view of the sheet glass after the photoresist layer forming step, and FIGS. 5 (a) to 5 (c) are shown in FIG. 4 (b). The principal part enlarged view which shows the process of forming a resist pattern and a non-photosensitive resist layer with respect to the plate-shaped glass in order, FIG.6 (a)-(c) is the process of forming the external shape of a glass substrate using an etching. FIG.
(2−1)板状ガラス作製工程
板状ガラス作製工程は、溶融ガラスから板状ガラス100(図4(a)に示す)を作製する工程であり、例えばフロート法を採ることができる。フロート法は、溶融炉で溶融された溶融ガラスを、溶融錫が貯溜されたフロートバスに供給し、その溶融ガラスをフロートバスの溶融錫上で水平方向に引き出して成形する方法である。フロート法によれば、溶融ガラスをフロートバスの溶融錫上に浮かせることにより、溶融ガラスが自然に広がって安定した厚みになるとともに、この溶融ガラスを水平方向に引き出すことにより、帯状のガラスリボンが成形される。そして、ガラスリボンは、フロートバスの下流側に設けられた徐冷炉に搬送されて徐冷された後に、所望の大きさの板状ガラス100が得られるように切断される。
(2-1) Sheet Glass Production Process The sheet glass production process is a process for producing a sheet glass 100 (shown in FIG. 4A) from molten glass, and for example, a float method can be adopted. The float process is a method in which molten glass melted in a melting furnace is supplied to a float bath in which molten tin is stored, and the molten glass is drawn on the molten tin in the float bath in the horizontal direction and molded. According to the float method, the molten glass floats on the molten tin of the float bath, and the molten glass naturally spreads to a stable thickness. Molded. And a glass ribbon is cut | disconnected so that the plate-shaped
なお、板状ガラス100を作製する方法として、フロート法の他にダウンドロー法やプレス法等を用いてもよい。ここで、表面精度の良好な板状ガラス100が得られる点及び板状ガラス100の大量生産に適している点から、フロート法を用いることが好ましい。
As a method for producing the
本実施形態において作製された板状ガラス100は、例えば、長手方向(図4(a)においてX方向)の寸法が30〜100cm、短手方向(図4(a)においてY方向)の寸法が30〜100cmの略矩形状に形成されている。上記板状ガラスの寸法は任意に設定することができ、例えば、輸送および製造中の取扱いの都合および製造効率などの観点に基づいて設定してもよい。また、板状ガラス100は、板厚方向に対向する一対の主表面(第1主表面101及び第2主表面102)を有している。ここで、板状ガラス100の第1主表面101は、ガラス基板10の第1主表面11に対応する。また、板状ガラス100の第2主表面102は、ガラス基板10の第2主表面12に対応する。なお、図4(a),(b)及び図5(a)において破線で示した部分は、板状ガラス100から得られる複数のガラス基板10それぞれの第1主表面11を示している。
The plate-
(2−2)形状加工工程
次に形状加工工程を行う。形状加工工程は、板状ガラス作製工程で作製された板状ガラス100から、複数のガラス基板10の外形を形成する工程である。形状加工工程は、以下の(a−1)フォトレジスト層形成工程、(a−2)パターニング工程、(a−3)非感光性レジスト層形成工程、(a−4)エッチング工程、を含む。
(2-2) Shape processing step Next, a shape processing step is performed. A shape processing process is a process of forming the external shape of the
形状加工工程においてエッチングを利用することにより、機械加工を利用してガラス基板の外形を形成した場合と比較して、カバーガラスの切断面における微小な傷やマイクロクラック等の発生を抑制できる。このため、微小な傷やマイクロクラック等に起因してカバーガラスの強度が低下することを防ぐことができる。 By using etching in the shape processing step, it is possible to suppress the occurrence of minute scratches, microcracks, and the like on the cut surface of the cover glass as compared with the case where the outer shape of the glass substrate is formed using machining. For this reason, it can prevent that the intensity | strength of a cover glass falls due to a micro crack, a micro crack, etc.
また、形状加工工程では、後述するフォトレジスト層110及び非感光性レジスト層120を、板状ガラス100の一対の主表面101,102の両面に形成してもよいし、後のエッチング工程において一方の主表面のみをエッチング溶液に接触させる場合には、当該一方の主表面のみに形成してもよい。以下の説明においては、フォトレジスト層110及び非感光性レジスト層120が、板状ガラス100の一対の主表面101,102の両面に形成されることを前提として説明する。
In the shape processing step, a
(a−1)フォトレジスト層(感光性レジスト層)形成工程
フォトレジスト層形成工程では、板状ガラス100の各主表面101,102それぞれの一部の領域(後述する第2領域R2)を覆うように、フォトレジスト層(耐エッチング層)110を形成する。ここで、一部の領域とは、エッチング工程において溶解される溶解領域を含む領域である。各主表面101,102それぞれの一部の領域にフォトレジスト層110を形成することにより、各主表面101,102それぞれの全面にフォトレジスト層110を形成する場合と比べて、高価な材料を含むフォトレジストの使用量を低減することができる。このため、カバーガラスの製造コストを低減することができる。また、各主表面101,102それぞれの一部の領域に対してレジスト塗布フォトリソグラフィ法を用いたマスキングを施すことができるので、当該一部の領域に微細な孔や溝等を形成することができる。
(A-1) Photoresist layer (photosensitive resist layer) forming step In the photoresist layer forming step, a partial region (second region R2 described later) of each of the
フォトレジスト層110としては、後のパターニング工程において、パターニング処理により部分的に除去可能であり、且つ、エッチング工程において用いるエッチング溶液に対しては溶解・除去されない性質(耐エッチャント性)を有するものから適宜選択できる。このようなフォトレジスト層110としては、少なくとも弗酸水溶液に対して難溶性または不溶性を示すフォトレジストを用いることが好ましく、例えば、アクリル樹脂(PMMA:Polymethyl methacrylate)を主成分とすることが好ましい。
The
フォトレジスト層110は、例えば、スクリーン印刷法、塗布法、浸漬法あるいはキャップコート法等を利用することにより形成してもよい。ここで、スクリーン印刷法とは、開口部の有無により所定のパターンが形成されたスクリーンを各主表面101,102上に置き、当該開口部にフォトレジストを通すことにより、各主表面101,102上にフォトレジスト層110を形成する方法である。また、塗布法とは、刷毛等を用いてフォトレジスト液を各主表面101,102に塗布することにより、各主表面101,102上にフォトレジスト層110を形成する方法である。さらに、浸漬法とは、フォトレジスト液に各主表面101,102を浸漬させることにより、各主表面101,102上にフォトレジスト層110を形成する方法である。さらにまた、キャップコート法とは、毛細管現象を利用してフォトレジスト液を各主表面101,102に付着させることにより、各主表面101,102上にフォトレジスト層110を形成する方法である。
The
ここで、スクリーン印刷法は、形成されるフォトレジスト層の板状ガラス表面での位置精度の点で好ましい。またキャップコート法は部分的に塗布することが可能な点で好ましい。 Here, the screen printing method is preferable in terms of the positional accuracy of the formed photoresist layer on the plate-like glass surface. The cap coat method is preferable in that it can be partially applied.
フォトレジスト層形成工程後の板状ガラス100の一例を図4(b)に示す。図4(b)に示すように、フォトレジスト層110は、第1主表面101及び/又は第2主表面102に格子状に形成されていることが好ましい。これにより、第1主表面101及び/又は第2主表面102の全面にフォトレジスト層110を形成する場合と比べて、フォトレジストの使用量を低減することができる。特に、後述する第1領域R1と前記第2領域R2の面積比、R1の面積/(R1の面積+R2の面積)が大きい場合、フォトレジストの使用量をより多く低減することができる。
An example of the
ここで長辺80mm、短辺60mmの矩形形状を例に前述のフォトレジストの使用量の低減を算出する。エッチング処理によるガラス基板の外形形成に必要な切断幅W1(図6(a)に示す)を2mm、前記外形形成のパターンおよび隣接するフォトレジスト以外の材料からなる保護膜と前記外形加工用のパターンを連結するため重ね合わすための幅W2(図6(a)に示す)の合計が2mm(片側、両側4mm)のフォトレジストパターンが必要な場合、1ガラス基板を形成するために必要なフォトレジストの面積は、(80+2)×(60+2)−(80−4)×(60−4)=828mm2となる。切断幅2mm(片側1mm、両側で2mm)を含めた1ガラス基板の形成に必要な面積は(80+2)mm×(60+2)mm=5084mm2なので、フォトレジストの使用量は、828/5084=0.16と約84%低減することができる計算となる。 Here, the reduction in the amount of use of the above-described photoresist is calculated using a rectangular shape having a long side of 80 mm and a short side of 60 mm as an example. The cutting width W1 (shown in FIG. 6 (a)) necessary for forming the outer shape of the glass substrate by etching is 2 mm, the outer shape forming pattern, the protective film made of a material other than the adjacent photoresist, and the outer shape processing pattern. When a photoresist pattern having a total width W2 (shown in FIG. 6 (a)) of 2 mm (one side, 4 mm on both sides) is required to form a glass substrate. Is (80 + 2) × (60 + 2) − (80−4) × (60−4) = 828 mm 2 . Since the area required for forming one glass substrate including a cutting width of 2 mm (1 mm on one side and 2 mm on both sides) is (80 + 2) mm × (60 + 2) mm = 5084 mm 2 , the amount of photoresist used is 828/5084 = 0. .16 and a calculation that can be reduced by about 84%.
なお、図4(b)において、フォトレジスト層110に区画された複数の領域(第1領域)R1は、後の非感光性レジスト層形成工程において非感光性レジスト層120が形成される領域である。複数の第1領域R1の各々は、図5(a)に示すように、ガラス基板10の第1主表面11の中央部11aの全てを含むように形成されてもよい。
In FIG. 4B, a plurality of regions (first regions) R1 partitioned by the
また、フォトレジスト層110が形成された領域(第2領域)R2は、作製されるガラス基板10の周縁部11bを含むように形成されている。これにより、ガラス基板10の第1主表面11の周縁部11bを、レジスト塗布フォトリソグラフィ法を用いたマスキングを行うことにより、形成することができる。このため、周縁部11bにおいて高い寸法精度が要求される部分(例えば第1主表面11の外周や孔13等)を高い寸法精度でパターン形成することができるので、寸法精度の良好なカバーガラスを作製することができる。
The region (second region) R2 where the
(a−2)パターニング工程
パターニング工程では、フォトリソグラフィ法を用いたマスキングを行う。具体的には、フォトレジスト層110に対して露光及び現像を行うことにより、所望のレジストパターンを形成する。パターニング工程では、図5(b)に示すように、第2領域R2に形成されたフォトレジスト層110のうち、作製されるガラス基板10の外形に対応する領域以外のフォトレジスト層110(図5(b)に示す例では、ガラス基板縁部の白地部分)が除去される。このとき、ガラス基板10の孔13に対応するパターン孔111が形成される。なお、パターニング工程は、板状ガラス100の両主表面101,102にフォトレジスト層110が形成されている場合、少なくとも一方の主表面に対して実施すればよく、両主表面101,102に対して実施してもよい。また、板状ガラス100の主表面101にフォトレジスト層110を形成し、当該主表面101に対してパターニングを実施してもよい。
(A-2) Patterning step In the patterning step, masking using a photolithography method is performed. Specifically, a desired resist pattern is formed by exposing and developing the
(a−3)非感光性レジスト層形成工程
非感光性レジスト層形成工程では、図5(c)に示すように、板状ガラス100の各主表面101,102それぞれの一部の領域(第1領域R1)を覆うように、非感光性レジスト層120を形成する。ここで、一部の領域とは、エッチング工程において溶解されない領域(非溶解領域)の少なくとも一部を含む領域である。また、図5(c)に示すように、非感光性レジスト層120は、フォトレジスト層110と隣接するように形成される。非感光性レジスト層120は、後述するように耐エッチャント性を有し、且つ、フォトレジストとは異なる材料から構成されている。ここで、第1領域R1は、作製されるガラス基板10の第1主表面11の中央部11aを含む領域、すなわちガラス基板10において高い寸法精度が必須ではない部分を含む領域である。このため、第1領域R1に対して、フォトレジストとは異なる材料から構成された非感光性レジスト層120を用いてマスキングを施したとしても、寸法精度の良好なカバーガラスを作製することができる。
なお、図5(c)において、非感光性レジスト層120あるいはフォトレジスト層110が形成されていない領域(図中、白地部分の領域)は、エッチング工程において溶解される領域(溶解領域)である。
(A-3) Non-photosensitive resist layer forming step In the non-photosensitive resist layer forming step, as shown in FIG. A non-photosensitive resist
In FIG. 5C, a region where the non-photosensitive resist
また、非感光性レジスト層形成工程では、非感光性レジスト層120の縁部120a(図6(a))が、フォトレジスト層110の上面に重なるように設けられることが好ましい。これにより、板状ガラス100の第1主表面101を法線方向にみたときに、非感光性レジスト層120とフォトレジスト層110との境界が非感光性レジスト層120によって覆われているので、後の切断工程において、エッチング溶液が非感光性レジスト層120とフォトレジスト層110との境界に浸入するのを抑制することができる。このため、板状ガラス100の第1主表面101が、非感光性レジスト層120とフォトレジスト層110との境界において溶解されるのを防ぐことができる。
Further, in the non-photosensitive resist layer forming step, it is preferable that the
非感光性レジスト層120は、スクリーン印刷法あるいはラミネートフィルム加工法等を利用することにより形成されるのが好ましい。ここで、スクリーン印刷法を利用する場合には、フォトレジストよりも低価格のレジストを用いて非感光性レジスト層120を形成してもよい。これにより、第1主表面101の全面にフォトレジスト層110を形成する場合と比べて、フォトレジストの使用量を低減することができる。したがって、カバーガラスの製造コストを低減することができる。
The non-photosensitive resist
非感光性レジスト層120としては、後のエッチング工程において用いるエッチング溶液に対しては溶解・除去されない性質(耐エッチャント性)を有し、且つ、フォトレジストとは異なる材料からなるものであれば適宜選択できる。フォトレジストとは異なる材料を非感光性レジスト120として選択することにより、フォトレジストの使用量を少なくしてカバーガラスの製造コストを低減することができる。そこで、非感光性レジスト120としては、例えば、アクリル樹脂(PMMA)、エポキシ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリイミド樹脂を主成分とするレジストあるいはフィルムからなることが好ましい。
The non-photosensitive resist
また、非感光性レジスト層120は、必要に応じて熱処理、光照射処理が施されるのが好ましい。
The non-photosensitive resist
(a−4)エッチング工程
エッチング工程では、パターニングされたフォトレジスト層110と、非感光性レジスト層120とが設けられた第1主表面101を、エッチング溶液に接触させてエッチングする。このとき、カバーガラスの形状を形成するための加工パターンに沿って板状ガラスが溶解されることにより、カバーガラスの形状のガラス基板が得られる。エッチング処理は、通常、板状ガラス100にエッチング溶液をシャワーリング、もしくは板状ガラスをエッチング溶液に浸漬させて行う。エッチング溶液としては、少なくとも弗酸を含むものであれば特に限定されないが、必要に応じて、塩酸等のその他の酸や、界面活性剤等の各種の添加剤が添加されていてもよい。
(A-4) Etching Step In the etching step, the first
板状ガラス100の第1主表面101、第2主表面102に対して、エッチングを利用して複数のガラス基板10の外形を形成する方法について、図6を参照して説明する。図6は、第1主表面と第2主表面の両主表面に形状加工工程を実施した場合を示している。図6(a)は、非感光性レジスト層形成工程後の板状ガラス100の断面図である。先ず、レジストパターンが形成されたフォトレジスト層110及び非感光性レジスト層120をマスクとして、ガラス素材を溶解可能なエッチング液(例えばフッ酸を含有する酸性溶液など)を用いてウェットエッチングする。上記フッ酸を含有する酸性溶液としては、例えば、フッ酸水溶液、フッ酸と塩酸の混合溶液、フッ酸と硫酸の混合溶液、フッ化アンモニウム含有水溶液などが挙げられる。
A method for forming the outer shapes of the plurality of
このとき、第1主表面101、第2主表面102の領域のうち非感光性レジスト層120あるいはフォトレジスト層110が形成されていない領域(溶解領域)を含む部分がエッチング処理される。これにより、ガラス基板10の孔13が形成される(図6(b)参照)。また、第1主表面101、第2主表面102の領域のうち非感光性レジスト層120あるいはフォトレジスト層110が形成された領域(非溶解領域)を含む部分が、レジストパターンの外周に沿って板状ガラス100から切り抜かれることにより、ガラス基板10の外形が形成される。
そして、残った非感光性レジスト層120及びフォトレジスト層110を剥離し、洗浄する(図6(c)参照)。
At this time, a portion including a region (dissolved region) where the non-photosensitive resist
Then, the remaining non-photosensitive resist
このようにして、ガラス基板10の外形が形成される。
なお、図4(b)に示したように、フォトレジスト層110を格子状に形成した場合には、フォトレジスト層110に区画された第1領域をそれぞれ含むように、複数のガラス基板10の外形が形成される。
In this way, the outer shape of the
As shown in FIG. 4B, when the
(2−3)化学強化工程
次に、形状加工工程によって得られたガラス基板10に対して化学強化工程を行う。
化学強化工程では、ガラス基板10を複数枚、カセット(ホルダー)に装填し、溶融塩を含む化学強化処理液にカセットを浸漬させる。これにより、ガラス基板10に含まれる1種以上のアルカリ金属を、溶融塩のアルカリ金属との間でイオン交換処理を行い、ガラス基板10の表層部分に圧縮応力層を形成する。
(2-3) Chemical strengthening process Next, a chemical strengthening process is performed with respect to the
In the chemical strengthening step, a plurality of
溶融塩の組成および温度、ならびに、浸漬時間は、ガラス基板10のガラス組成や、ガラス基板10の表層部分に形成する圧縮応力層の厚み等に応じて適宜選択できるが、ガラス基板10のガラス組成が上述したアルミノシリケートガラスであれば、化学強化処理液の処理温度を通常300℃以上500℃以下とする低温型イオン交換法を利用することが好ましい。
The composition and temperature of the molten salt, and the immersion time can be appropriately selected according to the glass composition of the
例えば、本実施形態の化学強化工程では、溶融塩の組成および温度、ならびに、浸漬時間は、下記に例示する範囲から選択することが好ましい。
・溶融塩の組成 :硝酸カリウム(KNO3)の単塩、硝酸ナトリウム(NaNO3)の単塩、または、硝酸カリウムと硝酸ナトリウムを任意の重量比で混合した混合塩
・溶融塩の温度 :350℃〜450℃
・浸漬時間 :1時間〜8時間
For example, in the chemical strengthening step of the present embodiment, the composition and temperature of the molten salt and the immersion time are preferably selected from the ranges exemplified below.
Composition of molten salt: simple salt of potassium nitrate (KNO 3 ), simple salt of sodium nitrate (NaNO 3 ), or mixed salt in which potassium nitrate and sodium nitrate are mixed at an arbitrary weight ratio Temperature of molten salt: 350 ° C. to 450 ° C
・ Immersion time: 1-8 hours
この化学強化工程によってガラス基板10の各主表面11,12のそれぞれに形成される圧縮応力層の厚さは、5〜80μmである。本実施形態では、ガラス基板10のガラス組成がアルミノシリケートガラスであるため、例えばガラス基板10と同じ板厚のソーダライム系フロートガラスと比較した場合に、形成される圧縮応力層の厚さを大きくすることができる。
なお、化学強化工程によって得られたガラス基板10の機械的強度は、3点抗折強度(3点曲げ強さ)で5000kgf/cm2以上が好ましく、さらに好ましくは、7000kgf/cm2以上、最も好ましくは、10000kgf/cm2以上である。
The thickness of the compressive stress layer formed on each of the
Incidentally, the mechanical strength of the
このようにして、本実施形態のカバーガラスが得られる。
なお、化学強化されたガラス基板10の何れか一方の主表面の周縁部(周縁部11aまたは周縁部11b)に遮蔽部を形成する場合には、遮蔽部を形成するための印刷工程を行ってもよい。印刷方法は、印刷層を構成する塗料、印刷層の各層の厚さに応じて、例えばスクリーン印刷等の公知の様々な手法を利用することができる。ここで、塗料としては、例えば、カーボンを顔料に用いた各種インク等を用いることができる。
Thus, the cover glass of this embodiment is obtained.
In addition, when forming a shielding part in the peripheral part (
以上説明したように、本実施形態のカバーガラスの製造方法によれば、エッチング工程での非溶解領域の少なくとも一部を覆うように、非感光性及び耐エッチング性を有する材料からなる非感光性レジスト層120を板状ガラス100の第1主表面101、第2主表面102に形成する非感光性レジスト層形成工程と、エッチング工程での溶解領域を含む領域を覆いかつ非感光性レジスト層120と隣接するように、板状ガラス100の第1主表面101、第2主表面102にフォトレジスト層110を形成するフォトレジスト層形成工程と、フォトレジスト層110に対して露光及び現像を行うことにより、加工パターンをフォトレジスト層110に形成するパターニング工程と、パターニング工程の後に行われるエッチング工程と、を有している。これにより、第1主表面101、第2主表面102の各々の全面にフォトレジスト層110を形成する場合と比べて、フォトレジストの使用量を低減することができる。したがって、カバーガラスの製造コストを低減することができる。
As described above, according to the cover glass manufacturing method of the present embodiment, the non-photosensitive material made of a material having non-photosensitive property and etching resistance so as to cover at least a part of the non-dissolved region in the etching process. A non-photosensitive resist layer forming step for forming the resist
また、本実施形態のカバーガラスの製造方法によれば、ガラス基板10の周縁部11bを含む第2領域R2にフォトレジスト層110を形成しているので、周縁部11bを、レジスト塗布フォトリソグラフィ法を用いたマスキングを行うことにより形成することができる。このため、周縁部11bにおいて高い寸法精度が要求される部分(例えば第1主表面11の外周や孔13等)を高い寸法精度で形成することができるので、寸法精度の良好なカバーガラスを作製することができる。
Further, according to the cover glass manufacturing method of the present embodiment, since the
さらに、本実施形態のカバーガラスの製造方法によれば、エッチングを利用することにより、ガラス基板10を板状ガラス100から切り抜いている。これにより、機械加工を利用してガラス基板を板状ガラスから切り抜いた場合と比較して、カバーガラスの切断面における微小な傷やマイクロクラック等の発生を抑制できる。このため、微小な傷やマイクロクラック等に起因してカバーガラスの強度が低下することを防ぐことができる。
Furthermore, according to the manufacturing method of the cover glass of this embodiment, the
また、本形態のカバーガラスの製造方法によれば、板状ガラス100にフォトレジスト層110を形成した後に非感光性レジスト層120を形成しているので、非感光性レジスト層120を形成する際の位置決めが容易である。これは非感光性レジスト層120がフィルム貼着法の場合さらに顕著になる。フィルム貼着法による非感光性レジスト層120の形成後にフォトレジスト層を形成する場合、初めに板状ガラス100にフィルム貼着する際に位置決めマーキングになるものがないので、位置決めすることが困難となる。
In addition, according to the cover glass manufacturing method of this embodiment, since the non-photosensitive resist
また、フォトレジスト層110の形成後に、非感光性レジスト層120がフィルム貼着法を用いることにより形成される場合には、フォトレジスト層110とフィルムの粘着剤との密着性を考えて非感光性レジスト層120の粘着剤材料を選択できる。一方、非感光性レジスト層120(フィルム貼着法を用いて形成される)の形成後にフォトレジスト層110を形成する場合、フィルムの基材とフォトレジスト層110との密着性が良好(弾かない)である必要がある。この場合、表面エネルギーの小さいフッ素系樹脂等を基材としたフィルムは使えない場合がある。
Further, when the non-photosensitive resist
(3)変形例
以下、上述した実施形態についての変形例について説明する。
(3−1)変形例1
上述した実施形態の変形例1について図7を参照して説明する。図7は、図6(a)に示した工程の変形例を示す断面図である。本変形例では、形状加工工程において、(a−3)非感光性レジスト層形成工程、(a−1)フォトレジスト層形成工程、(a−2)パターニング工程、(a−4)切断工程の順に形状加工を行っている。本変形例においても、上記実施形態と同様に、第1主表面101の全面にフォトレジスト層110を形成する場合と比べて、フォトレジストの使用量を低減することができる。したがって、カバーガラスの製造コストを低減することができる。
(3) Modified Examples Hereinafter, modified examples of the above-described embodiment will be described.
(3-1) Modification 1
Modification 1 of the above-described embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a modification of the process shown in FIG. In this modification, in the shape processing step, (a-3) a non-photosensitive resist layer forming step, (a-1) a photoresist layer forming step, (a-2) a patterning step, and (a-4) a cutting step. Shape processing is performed in order. Also in this modified example, the amount of photoresist used can be reduced as compared with the case where the
また、非感光性レジスト層形成工程をフォトレジスト層形成工程の前に行うことにより、図7に示すように、フォトレジスト層110の縁部110aが、非感光性レジスト層120の上面に重なるように設けられる。これにより、板状ガラス100の第1主表面101を法線方向にみたときに、非感光性レジスト層120とフォトレジスト層110との境界がフォトレジスト層110の縁部110aによって覆われるので、後の切断工程において、エッチング溶液が非感光性レジスト層120とフォトレジスト層110との境界に浸入するのを抑制することができる。このため、板状ガラス100の第1主表面101が、非感光性レジスト層120とフォトレジスト層110との境界において溶解されるのを防ぐことができる。
Further, by performing the non-photosensitive resist layer forming step before the photoresist layer forming step, the
(3−2)変形例2
上述した実施形態の変形例について図8を参照して説明する。図8(a),(b)は図5(a),(c)に示した工程の変形例を示す断面図である。形状加工工程では、図8(a)に示すように、作製されるガラス基板10の第1主表面11内に複数の第1領域R1を形成してもよい。この場合、複数の第1領域R1のそれぞれは、第1主表面11の中央部11aの一部を含むように形成され、図8(b)に示すように、非感光性レジスト層120が形成される。本変形例においても、上記実施形態と同様に、第1主表面101の全面にフォトレジスト層110を形成する場合と比べて、フォトレジストの使用量を低減することができる。したがって、カバーガラスの製造コストを低減することができる。
(3-2) Modification 2
A modification of the above-described embodiment will be described with reference to FIG. 8A and 8B are cross-sectional views showing a modification of the process shown in FIGS. 5A and 5C. In the shape processing step, a plurality of first regions R1 may be formed in the first
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の電子機器用カバーガラス及びその製造方法、並びに電子機器用タッチセンサモジュールは上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのは勿論である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, the cover glass for electronic devices of this invention, its manufacturing method, and the touch sensor module for electronic devices are not limited to the said embodiment, and do not deviate from the main point of this invention. Of course, various improvements and changes may be made in the range.
10…ガラス基板
11…第1主表面
12…第2主表面
13…孔
100…板状ガラス
101…第1主表面
102…第2主表面
110…フォトレジスト層
110a…縁部
120…非感光性レジスト層
120a…縁部
R1…第1領域
R2…第2領域
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記エッチング工程での非溶解領域の少なくとも一部を覆うように、非感光性及び耐エッチング性を有する材料からなる非感光性レジスト層を前記板状ガラスの主表面に形成する非感光性レジスト層形成工程と、
前記エッチング工程での溶解領域を含む領域を覆いかつ前記非感光性レジスト層と隣接するように、前記板状ガラスの主表面に感光性レジスト層を形成する感光性レジスト層形成工程と、
前記感光性レジスト層に対して露光及び現像を行うことにより、前記加工パターンを前記感光性レジスト層に形成するパターニング工程と、
前記パターニング工程の後に行われる前記エッチング工程と、
を含むことを特徴とする電子機器用カバーガラスの製造方法。 An etching step of etching the plate glass to obtain a glass substrate in the shape of the cover glass for electronic equipment by dissolving the plate glass along a processing pattern for forming the shape of the cover glass for electronic equipment A method of manufacturing a glass substrate for a cover glass for electronic equipment,
A non-photosensitive resist layer which forms a non-photosensitive resist layer made of a material having non-photosensitivity and etching resistance on the main surface of the plate-like glass so as to cover at least a part of the non-dissolved region in the etching step Forming process;
A photosensitive resist layer forming step of forming a photosensitive resist layer on the main surface of the sheet glass so as to cover a region including the dissolved region in the etching step and to be adjacent to the non-photosensitive resist layer;
A patterning step of forming the processed pattern on the photosensitive resist layer by exposing and developing the photosensitive resist layer;
The etching step performed after the patterning step;
The manufacturing method of the cover glass for electronic devices characterized by including.
請求項1に記載の電子機器用カバーガラスの製造方法。 One edge of the non-photosensitive resist layer and the photosensitive resist layer is provided to overlap the other,
The manufacturing method of the cover glass for electronic devices of Claim 1.
前記エッチング工程では、前記主表面の領域のうち前記非感光性レジスト層に覆われた領域をそれぞれ含むように、複数の前記ガラス基板の外形を形成する、
請求項1又は2に記載の電子機器用カバーガラスの製造方法。 In the photosensitive resist layer forming step, the photosensitive resist layer is formed in a lattice shape on the main surface of the sheet glass,
In the etching step, the outer shapes of the plurality of glass substrates are formed so as to include the regions covered with the non-photosensitive resist layer among the regions of the main surface,
The manufacturing method of the cover glass for electronic devices of Claim 1 or 2.
請求項1〜3の何れか1項に記載の電子機器用カバーガラスの製造方法。 The photosensitive resist layer forming step is performed before the non-photosensitive resist layer forming step.
The manufacturing method of the cover glass for electronic devices of any one of Claims 1-3.
請求項1〜3の何れか1項に記載の電子機器用カバーガラスの製造方法。 The non-photosensitive resist layer forming step is performed before the photosensitive resist layer forming step.
The manufacturing method of the cover glass for electronic devices of any one of Claims 1-3.
請求項1〜5の何れか1項に記載の電子機器用カバーガラスの製造方法。
The non-photosensitive resist layer is made of a resist or film mainly composed of acrylic resin (PMMA), epoxy resin, polypropylene resin, polyvinyl chloride resin, polyethylene resin, polyimide resin, and the photosensitive resist layer is made of acrylic resin. A photoresist mainly composed of (PMMA),
The manufacturing method of the cover glass for electronic devices of any one of Claims 1-5.
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